發布日期：2022-07-19 點擊率：8
我們整理了一些關于隔離I2C設計的FAQ，供您參考。這些見解是根據德州儀器在線支持社區中有關I2C隔離器的常見問題而提供的。希望這些信息能夠幫助工程師在設計過程中解決信號和電源隔離的問題。
1.什么情況下需要隔離I2C?
隔離可防止系統兩個部分之間的直流電和異常的交流電，但仍然支持兩個部分之間的信號和電源傳輸。隔離通常能夠阻止電氣組件或人員遭受危險電壓和電流浪涌的傷害;用于保護人員的隔離稱為增強型隔離。I2C已成為許多系統中流行的全球標準;因此，隔離I2C已經擴散到大多數高壓市場。
常見的隔離I2C應用包括：
· 網絡和服務器電源中的微控制器(MCU)到MCU通信。
· 汽車電池管理系統和醫療系統中MCU到模數轉換器通信。
· 以太網供電系統中的MCU到供電設備控制器通信。
· MCU與電流/電源監控系統的通信。
2.是否可以在數字隔離器上連接兩個單向信道，以實現I2C通信的雙向信道?
不可以，連接兩個相反方向的單向信道不會產生雙向信道。如果用數字隔離器替換隔離I2C器件，數字隔離器將閂鎖到單一狀態并變得無響應。使用數字隔離器實現隔離I2C總線需要外部組件。有關如何使用標準數字隔離器實現隔離I2C的更多信息，請參閱模擬設計期刊文章“使用數字隔離器設計增強型隔離I2C總線接口。”此外，E2E社區隔離論壇主題中更詳細地說明了為什么數字隔離器在雙向I2C應用中無外部組件的情況下將閂鎖到單一狀態。
和ISO1541隔離I2C器件的電流消耗是多少?
ISO154x數據手冊中的表列出了不帶任何上拉電阻的ISO1540和ISO1541的電流消耗。添加上拉電阻時，電阻會消耗額外的電流。例如，在SDA2/SCL2處向器件添加1kΩ的上拉電阻，在SDA1/SCL1處添加10kΩ的上拉電阻，VCC1 = VCC2 = 5 V時，上拉電阻消耗的額外電流將對于SDA1/SCL1為約為5mA，對于SDA2/SCL2約為0.5 mA。
對于需要更低功耗的隔離I2C應用，超低功耗ISO7041可以替代ISO7731器件，如模擬設計期刊文章中第2個問題所述。ISO70xx的功耗將比ISO77xx器件提升一個數量級。
4.建議什么邏輯高低輸入電壓電平應用于ISO1540和ISO1541隔離I2C器件?
表1列出了ISO1540 and ISO1541器件1側和2側輸入的推薦邏輯輸入電壓電平。
這些輸入電壓電平適用于I2C數據和時鐘信號。欲了解更多信息，請參閱ISO154x數據表中的表6.3。
5.為什么ISO1540和ISO1541雙向I2C隔離器的1側上的邏輯低電平輸出電壓VOL1高達0.8 V?
為了實現隔離I2C器件的雙向功能，器件需要設計有兩個背靠背連接的單向信道，以實現單個雙向信道。直接連接兩個單向信道會導致鎖定情況，兩個信道都是低電平。為避免這種情況，1側輸出端的二極管使1側輸出信道的低電平輸出看起來像1側輸入信道的高電平。圖1顯示了二極管的位置。
